结晶学与矿物学第六讲硫化物类课件.ppt

1、1第九章第九章 第二大类：硫化物及类似化合物第二大类：硫化物及类似化合物 一、一、本大类矿物总的特征本大类矿物总的特征 1 化学成分化学成分：主要是由金属或半金属与硫结合而成的天然化合物。阴离子主要是S，少量的Se、Te、As、Sb、Bi等。阳离子主要是铜型离子和靠近铜型离子一边的过渡性离子，主要有铜铅锌银汞铁钴镍等，这些元素与硫等阴离子结合力强。在硫化物中半金属元素具有双重性质，既可以充当阴离子，也可充当阳离子。硫离子可以以简单的S2-离子与阳离子结合，形成简单硫化简单硫化物物方铅矿、闪锌矿、辰砂等。硫离子等呈哑铃状对硫S2、对砷As2、以及AsS、SbS等与阳离子结合而成复硫化物矿物复硫化

2、物矿物。如毒砂、黄铁矿等。2 硫也可以各半金属元素As、Sb、Bi等组成络阴离子团AsS33-、SbS33-等形式，然后再与阳离子（主要是Cu、Ag、Pb三种铜型离子）结合而成较为复杂的化合物即硫盐矿物硫盐矿物。如黝铜矿-砷黝铜矿，硫砷银矿、硫锑银矿等。32、晶体化学特点 硫化物的晶体结构可看作硫离子作最紧密堆积，阳离子位于四面体或八面体空隙，因此，金属阳离子的配位多面体很多是八面体和四面体或由此畸变的多面体，少数为三角形、柱状或其他的多面体形态。从堆积特点看，硫化物应属离子化合物，但它又具有一系列不同于标准离子晶格的特点，这种状态主要是由于硫化物成分中元素的性质所决定。因为阳离子为亲铜元素和

3、过渡元素，它们位于周期表的右方，极化能力强，电负性中等，而阴离子硫易被极化，电负性(相对于氧)较小，因而阴阳离子电负性差较小，致使硫化物的化学键体现着离子键向共价键的过渡，以共价键为主，并常带有金属键的成分。本类矿物同质多像普遍，温度对晶体对称程度的影响大，一般当温度升高时形成对称程度较高的变体。多型亦常见，明显的例子有纤维锌矿具备154种多型变体。453、形态及物理性质 简单硫化物由于组分简单，一般对称程度多数为等轴晶系或六方晶系，少数为斜方、单斜晶系。大多数硫化物晶形较好，特别是复硫化物完好晶形更为常见，如黄铁矿、毒砂；组分复杂的硫盐对称程度较低，主要是单斜和斜方晶系。硫盐主要呈粒状或块状

4、集合体出现。6 大多数硫化物具有金属色，金属光泽，低透明度和强反射率，如方铅矿、黄铜矿、黄铁矿。少数呈非金属色，金刚光泽，半透明，如闪锌矿、辰砂、雄黄、雌黄等。部分硫化物具有完好的解理，一般简单硫化物的解理较复硫化物发育。简单硫化物和硫盐硬度低，一般2-4，具有层状结构的辉钼矿、铜蓝、雌黄等硬度较小(1-2)，而复硫化物由于阴离子为对硫S2、对砷As2 或砷硫对AsS 使硬度增高，可达5-6.5 硫化物相对密度较大，一般在4以上，这是由于组成硫化物的多数金属元素具有较大的原子量。7 4、成因及产状 自然界中硫元素在不同的氧化一还原条件下，呈现不同氧化状态：S2-S22-S0-S 4+-S6+。

5、因此，从S存在的不同价态，也可说明在各种地质成矿作用中的氧化一还原条件。在内生的岩浆作用的晚期，可形成Fe、Ni、Cu的硫化物，如基性超基性岩中的磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿组成的铜镍硫化物矿床。在伟晶作用中，可以形成少量的硫化物，而绝大部分硫化物是热液作用的产物。在硫化物矿物的形成过程中、热液介质中的硫化氢H2S起着重要的作用。通常认为温度约在400，热液形成时硫在热液中呈H2S气态分子状态，随着温度降低，热液中硫的溶解度增大，并由于溶解分子的增多，有利于电离，当在一定温度压力条件下，热液中S2-的浓度增大到一定程度，与不同金属元素结合沉淀形成各种不同的硫化物组成的矿床。85、分类 根据阴离子

6、特点分为三类：(1)(1)简单硫化物简单硫化物：阴离子硫呈S 2-与阳离子(包括铜型和过渡型离子，如Cu、Pb、Ag、Hg、Fe、Co、Ni)结合而成，如方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)、辰砂(HgS)。(2)(2)复硫化物：复硫化物：阴离子呈哑铃状对硫S2 2-，对砷As22-、以及AsS 2-、SbS 2-等与阳离子(主要是Fe、Co、Ni等过渡型离子)结合而成，如毒砂(FeAsS)、黄铁矿(FeS2)等。(3)(3)硫盐：硫盐：与半金属元素As、Sb、Bi结合组成络阴离子团AsS3 3-、SbS3 3-等形式，然后再与阳离子(主要是Cu、Ag、Pb三种铜型离子)结合而成较复杂的化合物称

7、硫盐。例如黝铜矿一砷黝铜矿(Cu12Sb 4S13Cu12As 4S13)，硫砷银矿(Ag3AsS3)，硫锑银(Ag3SbS3)。9 什么是东陵石？东陵石在地质学中称铬云母石英岩，硬度为7，比重2.65，性脆，半透明，断口参差状，按其颜色可分绿色东陵石、蓝色东陵石和红色东陵石。东陵石主要产出印度，又称印度玉。常用作项链珠和手链珠，小挂件饰品，也有作摆件。10二二 硫化物的主要矿物介绍硫化物的主要矿物介绍 代表性矿物有：代表性矿物有：简单硫化物：方铅矿、闪锌矿、辰砂、黄铜矿、雄：方铅矿、闪锌矿、辰砂、黄铜矿、雄黄、雌黄、辉锑矿、辉铋矿、铜兰、斑铜矿等黄、雌黄、辉锑矿、辉铋矿、铜兰、斑铜矿等 复硫

8、化物：黄铁矿、毒砂黄铁矿、毒砂 硫盐：黝铜矿：黝铜矿 1、方铅矿方铅矿PbS（1）化学成分）化学成分：PbS，混入物有Ag、Cu、Zn，Fe、As、Sb、Bi、Cd、Tl、In、Se等。11（2）晶体结构：）晶体结构：12（3）矿物的形态：）矿物的形态：Oh，晶体常呈立方体、八面体，主要单形有立方体、菱形十二面体、八面体、三角三八面体等。高温条件下发育为立方体、立方体与八面体的聚形；低温下则发育成八面体为主。等轴晶系，立方面心格子，硫成立方最紧等轴晶系，立方面心格子，硫成立方最紧密堆积，铅充填于八面体空隙中。密堆积，铅充填于八面体空隙中。1314（4）物理性质）物理性质：铅灰色，黑色条痕，金属

9、光泽，平行100解理完全。硬度23，相对密度7.47.6。152 闪锌矿闪锌矿ZnS（1）化学成分）化学成分：ZnS，常有铁掺入，为锌铁不完全类质同象替代关系，铁最高含量可达26.2%，16（2）晶 体 结 构：）晶 体 结 构：等 轴 晶 系，T d（3Li44L36P），F43m，a=0.540nm，Z=4，17（3）矿物的形态：）矿物的形态：四面体，立方体、菱形十二面体。闪锌矿的形态有一定的标型性：高温条件下形成正、负四面体和立方体；中低温条件下单形主要为菱遽十二面体，还可见有立方体和负四面体。18（4）物理性质）物理性质：颜色变化大，无色浅黄棕褐色黑色等，甚至于有绿色、红色、黄色等，条

10、痕为白色和褐色。松脂或半金属光泽，有的还为金刚光泽。透明或半透明，平行110解理。硬度为3.54，相对密度为3.94.2。（5）成因）成因193、黄铜矿（CuFeS2）鉴定特征 黄铜矿与黄铁矿相似可以其较深的黄铜黄色及较低的硬度区别。以其脆性与自然金(强延展性)区别。204、黄铁矿FeS2 黄铁矿：黄铁矿：常有Co、Ni代替Fe，As、Sb、Te代替S。此外，还有一些金、银、铜、铅、锌等机械混入物存在于矿物中。黄铁矿是金的主要载体矿物和富集矿物，金是以明金、显微状的金、超显微状的金等到状态存在于黄铁矿中。等轴晶系，等轴晶系，Th，a=0.5417nm，21222324 物理性质 浅黄铜黄色，表

11、面常具有黄褐色锖色；条痕绿黑或褐色；强金属光泽；不透明。解理平行100和111极不完全；硬度66.5。相对密度4.95.2。鉴定特征 晶形完好，晶面有条纹，致密块状者与黄铜矿相似，但据浅铜黄色、硬度大，可与之区别。255、黝铜矿Cu12Sb4S13-Cu12As4S13 物理性质 钢灰色至铁黑色(富含铁的变种)；钢灰色至铁黑色条痕，有时带褐，砷黝铜矿条痕带樱桃红色调，金属至半金属光泽，在不新鲜断口上变暗；不透明。无解理；具脆性；硬度345。相对密度46511。但砷黝铜矿的硬度比黝铜矿高，而其相对密度则比黝铜矿低；含Hg、Pb、Ag的变种相对密度高，有时可达5.40，属导电性。Thank you